[Використання бпла для дистанційного зондування посівів під час програмування врожаю

Автор(и)

  • В. П. Лисенко
  • О. О. Опришко
  • Д. С. Комарчук
  • Н. А. Пасічник

Анотація

Using drones for remote sensing of crop yield for programming

V. Lisenko, A. Opryshko, D  Komarchuk, A. Pasychnik

 

In the context of global markets the optimality criterion of crop farming is not maximum yield and product quality, but maximum profitability, which is determined by the ratio of the expected price of the finished product and its fabrication costs. Maximum economic efficiency is achieved by programming the yield. One of the means of programming is the rational use of mineral fertilizers based on the needs of plants. Traditional methods of determining the state of the crops include ground survey, the use of chemical reagents or different testers and are not suitable for mass use in making operating decisions for each field site.

Development and implementation of crop condition monitoring system using drones is an actual scientific and technical problem. Solution of this problem enables to obtain current information about the status of crops, to maximize the economic efficiency of commercial farm units.

The object of this study is the condition of crops, which estimating is based on the spectral characteristics of plants obtained by means of drones and ground survey.

The subject of the study is a relationship between the plant spectral characteristics and the level of availability of fertilizer elements for plants.

Approximating relationships for these scene modes were displayed based on the arithmetic values of the intensity of the color components for both sides of the leave. When the flash was used the approximation of data by relationship 2 the coefficient of determination was higher than 0.97.

Conclusions

  • The digital camera can be used in the field to indicate the level of nitrogen nutrition of corn without additional artificial illumination.
  • The most prospective camera’s scene mode is "daylight" for the "white balance" setting.
  • According to preliminary data, the most promising optical bands for the explorations in RGB are green and red.
  • In a pot experiment in phytotron it is advisable to analyze the whole leaf rather than a part of the upper leaves.
  • The future researches are needed to investigate the relationship between the plant optical parameters and plant nitrogen nutrition provision at different growth stages.

Посилання

Lubchenko, S. (2013). Azot potrebuye tochnosti [Nitrogen needs precision]. Offer: Ukrainian magazine for agribusiness, 5, 120–124.

Fei Li, Y. Miao, G.Feng, F. Yuan, S. Yue, X. Gao, Y. Liu, B. Liu, S. Ustin, X. Chen (15 February 2014). Improving estimation of summer maize nitrogen status with red edge-based spectral vegetation indices. Field Crops Research, 157, 111–123.

Kang Yu, V. L. Wiedemann, X. Chen, G. Bareth (2014). Estimating leaf chlorophyll of barley at different growth stages using spectral indices to reduce soil background and canopy structure effects. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 97, 58–77.

Y. Xin-feng, Y. Xia, T.Yong-chao, N. Jun, L. Xiao-jun, C. Wei-xing, Z.Yan (2013). A New Method to Determine Central Wavelength and Optimal Bandwidth for Predicting Plant Nitrogen Uptake in Winter Wheat. Journal of Integrative Agriculture, 12 (5), 788–802.

Gnidenko, V. V., Nalivaychuk, M. V., Yatsenko, V. O. (2013). Vimiryuvalno-obchisluvalna systema na bazi Aviatsiynogo giperspektrometru [Measurement-computer system at the Aviation hyperspektrometr]. Proceedings of the National University of Food Technologies, 48, 17–22.

Soloha, M. O. (2013). Dinamika spektralnoy yarkosti posiviv myakoi pshenitsi za dannimy aerofotosyomki [The dynamics of the spectral brightness of the crops of wheat, according to aerial photography]. Bulletin of Kharkiv National Aviation University, 2, 57–62.

J. Gago, C. Douthe, R. E. Coopman, P. P. Gallego, M. Ribas-Carbo, J. Flexas, J. Escalona, H. Medrano (2015). UAVs challenge to assess water stress for sustainable agriculture. Agricultural Water Management, 153, 9–19.

Buligin, S. U., Opryshko, O. O., Gaybura, N. A., Bidolah, D. I. (2005). Viznacenya vmistu gumusu v grunti nekontaktnimi metodamy [Determination of humus in the soil non-contact methods]. Journal of Agricultural Science, 4, 34–37.

Andriїshina, M. V., Buligin, S. Yu., Opryshko, O. O. (2007). Improved method of determining the content of humus in the black earth soils based on digital photometry [Udoskonalena metodika viznachennya vmistu gumus v chornozemnih gruntah na bazi tsifrovoї fotometriї] Agricultural science and education, 5–6, 80–84.

Zurbitskiy, Z. E. (1968). Teoriya i praktika vegetatsionnogo metoda [Theory and practice of vegetation method]. Moscow, Russia: Science, 260.

Завантаження

Опубліковано

2017-03-15

Номер

№ 256 (2016)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).